第6章系統(tǒng)校正(5.29)

1、1第第6 6章章 控制系統(tǒng)的設(shè)計和校正控制系統(tǒng)的設(shè)計和校正內(nèi) 容 提 要 為改善系統(tǒng)的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能，常在系統(tǒng)中附加校正裝置，這就是系統(tǒng)校正。 校正的實質(zhì)均表現(xiàn)為修改描述系統(tǒng)運動規(guī)律的數(shù)學模型。設(shè)計校正裝置的過程是一個多次試探的過程并帶有許多經(jīng)驗，計算機輔助設(shè)計為系統(tǒng)校正裝置的設(shè)計提供了有效手段。介紹了基于MATLAB和SIMULINK的線性控制系統(tǒng)設(shè)計方法。 26.1 校正的基本概念校正的基本概念 對一個控制系統(tǒng)來說對一個控制系統(tǒng)來說,如果它的元部件、參數(shù)如果它的元部件、參數(shù)已經(jīng)給定，分析它能否滿足所要求的各項性能指已經(jīng)給定，分析它能否滿足所要求的各項性能指標。一般把解決這類問題的過程稱

2、為系統(tǒng)的分析。標。一般把解決這類問題的過程稱為系統(tǒng)的分析。在實際工程控制問題中，還有另一類問題需要考在實際工程控制問題中，還有另一類問題需要考慮，即往往事先確定了系統(tǒng)性能指標的要求，或慮，即往往事先確定了系統(tǒng)性能指標的要求，或考慮對原已選定的系統(tǒng)增加某些必要的元件或環(huán)考慮對原已選定的系統(tǒng)增加某些必要的元件或環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)能夠全面地滿足所要求的性能指標，節(jié)，使系統(tǒng)能夠全面地滿足所要求的性能指標，同時也要照顧到工藝性、經(jīng)濟性、使用壽命和體同時也要照顧到工藝性、經(jīng)濟性、使用壽命和體積等。這類問題稱為系統(tǒng)的綜合與校正，或者稱積等。這類問題稱為系統(tǒng)的綜合與校正，或者稱為系統(tǒng)的設(shè)計。為系統(tǒng)的設(shè)計。3 控制系

3、統(tǒng)的設(shè)計任務： 根據(jù)被控對象及其控制系統(tǒng)的要求，選擇適當?shù)目刂破骷翱刂埔?guī)律設(shè)計一個滿足給定性能指標的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)校正(補償)：通過改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，或在系統(tǒng)中增加附加裝置或元件對已有的系統(tǒng)（固有部分）進行再設(shè)計使之滿足性能要求。！控制系統(tǒng)的設(shè)計本質(zhì)上是尋找合適的校正裝置(校正裝置)4 系統(tǒng)的性能指標，按其類型可以分為：系統(tǒng)的性能指標，按其類型可以分為：(1) 時域性能指標時域性能指標，包括穩(wěn)態(tài)性能指標和動態(tài)性能，包括穩(wěn)態(tài)性能指標和動態(tài)性能指標；指標；(2) 頻域性能指標頻域性能指標，包括開環(huán)頻域指標和閉環(huán)頻域，包括開環(huán)頻域指標和閉環(huán)頻域指標；指標；(3) 綜合性能指標綜合性能指標(誤差積分準

4、則誤差積分準則)，它是一類綜合，它是一類綜合指標，若對這個性能指標取極值，則可獲得系統(tǒng)指標，若對這個性能指標取極值，則可獲得系統(tǒng)的某些重要參數(shù)值，而這些參數(shù)值可以保證該綜的某些重要參數(shù)值，而這些參數(shù)值可以保證該綜合性能為最優(yōu)。合性能為最優(yōu)。6.1.1 控制系統(tǒng)的性能指標控制系統(tǒng)的性能指標51. 時域性能指標時域性能指標 評價控制系統(tǒng)優(yōu)劣的性能指標，一般是根據(jù)評價控制系統(tǒng)優(yōu)劣的性能指標，一般是根據(jù)系統(tǒng)在系統(tǒng)在典型輸入下輸出響應的某些特征點典型輸入下輸出響應的某些特征點規(guī)定的。規(guī)定的。常用的時域指標有：常用的時域指標有：(1) 穩(wěn)態(tài)指標穩(wěn)態(tài)指標靜態(tài)位置誤差系數(shù)靜態(tài)位置誤差系數(shù)Kp靜態(tài)速度誤差系數(shù)靜

5、態(tài)速度誤差系數(shù)Kv靜態(tài)加速度誤差系數(shù)靜態(tài)加速度誤差系數(shù)Ka 穩(wěn)態(tài)誤差穩(wěn)態(tài)誤差ess 6(2) 動態(tài)性能指標動態(tài)性能指標上升時間上升時間tr峰值時間峰值時間tp調(diào)整時間調(diào)整時間ts 最大超調(diào)量最大超調(diào)量(或最大百分比超調(diào)量或最大百分比超調(diào)量) Mp 振蕩次數(shù)振蕩次數(shù)N72. 頻域性能指標頻域性能指標(1) 開環(huán)頻域指標開環(huán)頻域指標開環(huán)截止頻率開環(huán)截止頻率c (rad/s) ；相角裕量相角裕量() ；幅值裕量幅值裕量Kg 。(2) 閉環(huán)頻域指標閉環(huán)頻域指標一般應對閉環(huán)頻率特性提出要求，例如給出閉環(huán)一般應對閉環(huán)頻率特性提出要求，例如給出閉環(huán)頻率特性曲線，并給出閉環(huán)頻域指標如下：頻率特性曲線，并給出閉

6、環(huán)頻域指標如下：諧振頻率諧振頻率r ；諧振峰值諧振峰值 Mr 。8閉環(huán)截止頻率閉環(huán)截止頻率b與閉環(huán)帶寬與閉環(huán)帶寬0b ： 一般規(guī)定一般規(guī)定A()由由A(0 0)下降到下降到3dB時的頻率，時的頻率，亦即亦即A()由由A(0 0)下降到下降到0.707 A(0 0)時的頻率叫時的頻率叫作系統(tǒng)的閉環(huán)截止頻率。頻率由作系統(tǒng)的閉環(huán)截止頻率。頻率由0 b的范圍的范圍稱為系統(tǒng)的閉環(huán)帶寬。稱為系統(tǒng)的閉環(huán)帶寬。94. 各類性能指標之間的關(guān)系各類性能指標之間的關(guān)系 各類性能指標是從不同的角度表示系統(tǒng)的性各類性能指標是從不同的角度表示系統(tǒng)的性能，它們之間存在必然的內(nèi)在聯(lián)系。對于二階系能，它們之間存在必然的內(nèi)在聯(lián)系

7、。對于二階系統(tǒng)，時域指標和頻域指標之間能用準確的數(shù)學式統(tǒng)，時域指標和頻域指標之間能用準確的數(shù)學式子表示出來。它們可統(tǒng)一采用阻尼比子表示出來。它們可統(tǒng)一采用阻尼比和無阻尼和無阻尼自然振蕩頻率自然振蕩頻率n來描述，如所示。來描述，如所示。10ns1/2p2243t%100e1112%MtarctgtPnnr二階系統(tǒng)的時域性能指標二階系統(tǒng)的時域性能指標11二階系統(tǒng)的頻域性能指標二階系統(tǒng)的頻域性能指標42222242424221121212412241nbrnrncMarctg12 6.1.2 系統(tǒng)的校正方式系統(tǒng)的校正方式 校正裝置的形式及它們和系統(tǒng)其它部分的聯(lián)校正裝置的形式及它們和系統(tǒng)其它部分的聯(lián)接

8、方式，稱為系統(tǒng)的校正方式。校正方式可以分接方式，稱為系統(tǒng)的校正方式。校正方式可以分為為串聯(lián)校正、反饋串聯(lián)校正、反饋(并聯(lián)并聯(lián))校正、前置校正和干擾校正、前置校正和干擾補償補償?shù)?。串?lián)校正和并聯(lián)校正是最常見的兩種校等。串聯(lián)校正和并聯(lián)校正是最常見的兩種校正方式。正方式。1. 串聯(lián)校正串聯(lián)校正校正裝置校正裝置串聯(lián)在系統(tǒng)的前向通道中串聯(lián)在系統(tǒng)的前向通道中，如圖，如圖6-1所示。所示。2. 并聯(lián)校正并聯(lián)校正(反饋校正反饋校正)校正裝置校正裝置并聯(lián)在系統(tǒng)的局部回路中并聯(lián)在系統(tǒng)的局部回路中，如圖，如圖6-2所示所示13圖6-1 串聯(lián)校正 圖62 反饋校正（并聯(lián)校正）14 3. 前置校正前置校正 前置校正又稱

9、為前饋校正，是在系統(tǒng)反饋回前置校正又稱為前饋校正，是在系統(tǒng)反饋回路之外采用的校正方式之一，如圖路之外采用的校正方式之一，如圖6-3所示。所示。 4. 干擾補償干擾補償 干擾補償裝置干擾補償裝置Gc(s)直接或間接測量干擾信號直接或間接測量干擾信號n(t)，并經(jīng)變換后接入系統(tǒng)，形成一條附加的、對，并經(jīng)變換后接入系統(tǒng)，形成一條附加的、對干擾的影響進行補償?shù)耐ǖ溃鐖D干擾的影響進行補償?shù)耐ǖ?，如圖6-4所示所示。前置校正和干擾補償統(tǒng)稱前置校正和干擾補償統(tǒng)稱復合校正復合校正15圖6-3 前置校正圖6-4 干擾補償16 根據(jù)校正裝置的根據(jù)校正裝置的特性特性，校正裝置可分為，校正裝置可分為超前超前校正裝置

10、、滯后校正裝置和滯后校正裝置、滯后校正裝置和滯后-超前校正裝置超前校正裝置。(1) 超前校正裝置超前校正裝置 校正裝置輸出信號在相位上超前于輸入信號，校正裝置輸出信號在相位上超前于輸入信號，即校正裝置具有正的相角特性，這種校正裝置稱即校正裝置具有正的相角特性，這種校正裝置稱為超前校正裝置為超前校正裝置，對系統(tǒng)的校正稱為超前校正。，對系統(tǒng)的校正稱為超前校正。 17 (2) 滯后校正裝置滯后校正裝置 校正裝置輸出信號在相位上落后于輸入信號，校正裝置輸出信號在相位上落后于輸入信號，即校正裝置具有負的相角特性，這種校正裝置稱為即校正裝置具有負的相角特性，這種校正裝置稱為滯后校正裝置滯后校正裝置，對系統(tǒng)

11、的校正稱為滯后校正。，對系統(tǒng)的校正稱為滯后校正。(3) 滯后滯后-超前校正裝置超前校正裝置 若校正裝置在某一頻率范圍內(nèi)具有負的相角特若校正裝置在某一頻率范圍內(nèi)具有負的相角特性，而在另一頻率范圍內(nèi)卻具有正的相角特性，這性，而在另一頻率范圍內(nèi)卻具有正的相角特性，這種校正裝置稱滯后種校正裝置稱滯后-超前校正裝置，對系統(tǒng)的校正超前校正裝置，對系統(tǒng)的校正稱為滯后稱為滯后-超前校正。超前校正。18校正方式取決于 系統(tǒng)中信號的性質(zhì)；技術(shù)方便程度；可供選擇的元 件；其它性能要求（抗干擾性、環(huán)境適應性等）； 經(jīng)濟性串聯(lián)校正 設(shè)計較簡單，容易對信號進行各種必要的變換， 但需注意負載效應的影響。反饋校正 可消除系統(tǒng)

12、原有部分參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響， 元件數(shù)也往往較少。同時采用串、并聯(lián)校正 性能指標要求較高的系統(tǒng)。191 1、綜合法（期望特性法）綜合法（期望特性法） 根據(jù)系統(tǒng)性能指標要求確定系統(tǒng)期望的特性，與原有特性進行比較，從而確定校正方式、校正裝置的形式及參數(shù)。6.1.3 校正方法校正方法固有特性系統(tǒng)要求的品質(zhì)指標期望特性選定的校正裝置“-”202、分析法（試探法）直觀、設(shè)計的校正裝置物理上易于實現(xiàn)。固有特性系統(tǒng)要求的品質(zhì)指標系統(tǒng)的品質(zhì)不符要求則重選校正裝置選定的校正裝置“+”“-”216.2 6.2 基本控制規(guī)律基本控制規(guī)律 PID (Proportional Integral Derivative )

13、控制：對偏差信號e(t)進行比例、積分和微分運算變換后形成的一種基本控制規(guī)律。sTKsGdpc)(PD控制P控制pcKsG)(sTsTKsGdipc1)(PID控制PI控制sTKsGipc1)(比例P Kp比例系數(shù)微分D Td微分時常數(shù)積分I Ti積分時常數(shù)！以串聯(lián)校正為主22 PID 是控制工程中技術(shù)成熟、理論完善、應用最為廣泛的一種控制策略。 P、PI、PD 或PID 控制 適用于數(shù)學模型已知及大多數(shù)數(shù)學模型難以確 定的控制系統(tǒng)或過程。 PID 控制參數(shù)整定方便，結(jié)構(gòu)靈活 數(shù)字PID 控制易于計算機實現(xiàn)23P P（比例）控制（比例）控制pcKsEsUsG)()()(pcKjG)(pcKLl

14、g20)(0)(c24P P控制對系統(tǒng)性能的影響：控制對系統(tǒng)性能的影響：開環(huán)增益加大，穩(wěn)態(tài)誤差減??；幅值穿越頻率增大，過渡過程時間縮短；系統(tǒng)穩(wěn)定程度變差。原系統(tǒng)穩(wěn)定裕量充分大時才采用比例控制。對系統(tǒng)性能的影響正好相反。！比例控制器實質(zhì)是一 種增益可調(diào)的放大器Kp125 微分控制具有預測特性。 Td 就是微分控制作用超前于比例控制作用效果的時間間隔。sTKsEsUsGdpc)()()(PDPD（比例微分）控制（比例微分）控制26轉(zhuǎn)折頻率1=Kp/Td 抑制階躍響應的超調(diào) 縮短調(diào)節(jié)時間 抗高頻干擾能力sTKsEsUsGdpc)()()()1 ()(dpcjTKjG221lg20lg20)(dpcT

15、KLdcTtg1)(預先作用預先作用27相位裕量增加，穩(wěn)定相位裕量增加，穩(wěn)定 性提高；性提高； c c增大，快速性提高增大，快速性提高KpKp1 1時，系統(tǒng)的穩(wěn)時，系統(tǒng)的穩(wěn) 態(tài)性能沒有變化。態(tài)性能沒有變化。高頻段增益上升，可高頻段增益上升，可 能導致執(zhí)行元件輸出能導致執(zhí)行元件輸出 飽和，并且降低了系飽和，并且降低了系 統(tǒng)抗干擾的能力；統(tǒng)抗干擾的能力； 微分控制僅僅在系統(tǒng)微分控制僅僅在系統(tǒng)的瞬態(tài)過程中起作用，的瞬態(tài)過程中起作用，一般不單獨使用。一般不單獨使用。 PD控制通過引入微分作用改善了系統(tǒng)的動態(tài)性能28PIPI（比例積分）控制（比例積分）控制調(diào)節(jié)Ti 影響積分控制作用；調(diào)節(jié)Kp既影響控制作

16、用的比例部分，又影響積分部分。sTsTKsTKsEsUsGiipipc11)()()(由于存在積分控制，PI控制器具有記憶功能。29sTsTKsTKsEsUsGiipipc11)()()(iipcjTjTKjG1)(iipcgTTKL201lg20lg20)(2290)(1icTtg轉(zhuǎn)折頻率1=1/（KpTi）一個積分環(huán)節(jié) 提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度一個開環(huán)零點彌補積分環(huán)節(jié)對系統(tǒng)穩(wěn)定的不利影響30Kp1系統(tǒng)型次 提 高，穩(wěn)態(tài)性 能改善。相位裕量減 小，穩(wěn)定程 度變差。31Kp 1系統(tǒng)型次提高， 穩(wěn)態(tài)性能改善；系統(tǒng)從不穩(wěn)定變 為穩(wěn)定；c減小，快速性 變差。32通過引入積分控制作用以改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。通

17、過比例控制作用來調(diào)節(jié)積分作用所導致相角 滯后對系統(tǒng)的穩(wěn)定性所帶來的不利影響。由于 ，導致引入PI控制器后，系統(tǒng)的相位滯后增加，因此，若要通過PI控制器改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性，必須有Kp 1，以降低系統(tǒng)的幅值穿越頻率。090)(1icTtg33PIDPID（比例積分微分）控制（比例積分微分）控制sTsTsTsTsTKsEsUsGdipc221) 11)(11(1)()()(42122, 1idpdTTKKTTp 一個零極點 提高穩(wěn)態(tài)精度兩個負實部零點 提高動態(tài)性能34Kp1idiidicjjjTjTjG2111)(iidicLlg20)1 (lg20)(2222901)(21diictgddiiTT1

18、,135在低頻段在低頻段，PIDPID控制器通過積分控制作用控制器通過積分控制作用, ,改善了系改善了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能；統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能；在中頻段在中頻段，PIDPID控制器通過微分控制作用控制器通過微分控制作用, ,有效地提有效地提高了系統(tǒng)的動態(tài)性能。高了系統(tǒng)的動態(tài)性能。)( ,lg20)( , 0)( ,lg20)(dddiiicL)( ,90)( ,0)0( ,90)(dic近似有：通常PID 控制器中 i Td ）36例例6-1 對一個三階對象模型對一個三階對象模型1331)(23ssssGo單采用比例控制，由單采用比例控制，由MATLAB，可研究不同，可研究不同KP值下閉環(huán)系統(tǒng)的單位階躍響

19、應曲線如圖所示。值下閉環(huán)系統(tǒng)的單位階躍響應曲線如圖所示。3738 可以看出，可以看出，當當KP的值增大，系統(tǒng)響應速度的值增大，系統(tǒng)響應速度也將增快也將增快。但。但當當KP增大到一定值，則閉環(huán)系增大到一定值，則閉環(huán)系統(tǒng)將趨于不穩(wěn)定統(tǒng)將趨于不穩(wěn)定。如圖所示，將。如圖所示，將KP值固定，值固定，采用采用PI控制。采用控制。采用MATLAB繪出不同繪出不同TI值下值下的閉環(huán)系統(tǒng)階躍響應曲線如圖的閉環(huán)系統(tǒng)階躍響應曲線如圖。3940 同樣看出同樣看出TD值增大時，系統(tǒng)的響應速度將增大，值增大時，系統(tǒng)的響應速度將增大，系統(tǒng)的響應幅值也將增加。系統(tǒng)的響應幅值也將增加。將將Kp、TI值固定值固定Kp1, TI1

20、使用使用PID控制。研控制。研究究Td變化時系統(tǒng)的單位階躍響應如圖所示。變化時系統(tǒng)的單位階躍響應如圖所示。416.3 6.3 常用校正裝置及其特性常用校正裝置及其特性 1.無源校正網(wǎng)絡：阻容元件優(yōu)點：校正元件的特性比較穩(wěn)定。缺點：由于輸出阻抗較高而輸入阻抗較低，需要另 加放大器并進行隔離; 沒有放大增益，只有衰減。2.有源校正網(wǎng)絡：阻容電路+線性集成運算放大器優(yōu)點：帶有放大器，增益可調(diào)，使用方便靈活。缺點：特性容易漂移。42相位超前校正網(wǎng)絡相位滯后校正網(wǎng)絡相位超前-滯后校正網(wǎng)絡響應的快速性（帶寬）穩(wěn)態(tài)精度（系統(tǒng)增益）PD控制校正網(wǎng)絡及超前校正網(wǎng)絡PI控制校正網(wǎng)絡及滯后校正網(wǎng)絡PID控制校正網(wǎng)絡

21、及滯后-超前校正網(wǎng)絡436.3.1 PD6.3.1 PD控制校正網(wǎng)絡及超前校正網(wǎng)絡控制校正網(wǎng)絡及超前校正網(wǎng)絡PD校正裝置) 1()()(1112sCRRRsUsUio) 1()(1sTKsGpc111CRT 12RRKp44超前校正網(wǎng)絡超前校正網(wǎng)絡( (近似近似PDPD校正裝置校正裝置) )111)()()(TsTssUsUsGioc1221RRRa12121RRRRCT無源阻容網(wǎng)絡111)()()(TsTssXsXsGioc1221KKKa)(21121KKKKCT機械網(wǎng)絡45111)(TsTssGc1|) 1()( TssGc采用阻容網(wǎng)絡實現(xiàn)超前校正裝置時的取值1）受超前校正裝置物理結(jié)構(gòu)的

22、限制；2） 太大，通過校正裝置的信號幅值衰減太嚴重。近似地實現(xiàn)PD控制實用微分校正電路一般取 2046超前校正裝置的特性超前校正裝置的特性111)(TsTssGc整個系統(tǒng)的開環(huán)增益下降 倍。為滿足穩(wěn)態(tài)精度的要 求，必須提高放大器的增益予以補償。超前校正裝置在整個頻率范圍內(nèi)都產(chǎn)生相位超前。 相位超前校正。串聯(lián)校正時Taddm10轉(zhuǎn)角頻率1/T， 1/ T的幾何中點 11)()(TsTssGsGcc4711sin01aaddmmmasin1sin1 m =20時， m65高通濾波特性， 值過大對抑制系統(tǒng)高頻噪聲不利。相位超前 系統(tǒng)帶寬 動態(tài)性能 噪聲為保持較高的系統(tǒng)信噪比，通常選擇10(此時m=5

23、5)。最大超前角48在1/T 和1/ T間引入相位超前使中頻段斜率減小49PI校正裝置)11 ()()(TsKsUsUpio22CRT 12RRKp6.3.2 PI6.3.2 PI控制校正網(wǎng)絡及滯后校正網(wǎng)絡控制校正網(wǎng)絡及滯后校正網(wǎng)絡501,)(,221212aCRRTRRRa221212,KCCTCCCa阻容網(wǎng)絡機械網(wǎng)絡滯后校正網(wǎng)絡滯后校正網(wǎng)絡( (近似近似PIPI校正裝置校正裝置) )11)(TsaTssGc11)(TsaTssGc51)11 ()111 (11)(TsKTsTsaTssGpc11)(TsaTssGc52滯后校正裝置的特性滯后校正裝置的特性11)(TsaTssGc在整個頻率范

24、圍內(nèi)相位均 滯后，相位滯后校正。aTddm10轉(zhuǎn)角頻率1/T，1/T的幾何中點。開環(huán)對數(shù)頻率特性的中高頻部分增益交界頻率 穩(wěn)定裕量開環(huán)對數(shù)頻率特性的中高頻部分穩(wěn)態(tài)精度串聯(lián)校正時T1T153aaddm11sin01)sin(1)sin(1mma越大，相位滯后越嚴重。應盡量使產(chǎn)生最大滯后相角的頻率m遠離校正后系統(tǒng)的幅值穿越頻率c，否則會對系統(tǒng)的動態(tài)性能產(chǎn)生不利影響。常取10212ccT54對于穩(wěn)定的系統(tǒng) 提高穩(wěn)態(tài)準確度，1/T 和1/T 向左遠離c，使c附 近的相位不受滯后環(huán)節(jié)的影響。對于不穩(wěn)定的系統(tǒng)增益降低使得c減小。滯后校正裝置實質(zhì)上是 一個低通濾波器，它對低 頻信號基本上無衰減作用,但能削弱

25、高頻噪聲， 越大，抑制噪聲能力越強。通常選 = 0.1左右。T1T155PID校正裝置)(11 )()(21212121sTTTTsTTTTsUsUGioc111CRT 222CRT 21CR6.3.3 PID6.3.3 PID控制校正網(wǎng)絡及滯后控制校正網(wǎng)絡及滯后- -超前校正網(wǎng)絡超前校正網(wǎng)絡56無源阻容網(wǎng)絡1)() 1)(1()(2122121sTTsTTsTsTsGc221RRRa111CRT 222CRT 機械網(wǎng)絡221KKKa111KCT 222KCT 滯后滯后- -超前校正網(wǎng)絡超前校正網(wǎng)絡( (近似近似PIDPID校正裝置校正裝置) )571)() 1)(1()(2122121sTT

26、sTTsTsTsGc1,12TT)(11 )() 1)(1(21212121212121sTTTTsTTTTTTsTTsTsTGcPID校正2121TTTT11111)(2211sTsTsTsTsGc滯后-超前校正58滯后滯后- -超前校正裝置的特性超前校正裝置的特性前半段是相位滯后部分,由于具有使增益衰減的作用，所以允許在低頻段提高增益，以改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。后半段是相位超前部分,可以提高系統(tǒng)的相位裕量,加大幅值穿越頻率，改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。11111)(2211sTsTsTsTsGc1T11T12T12T21TT1596.4 6.4 頻率響應設(shè)計法頻率響應設(shè)計法頻率特性圖可以清楚表明系統(tǒng)改

27、變性能指標的方向。頻域設(shè)計通常通過Bode圖進行處理起來十分簡單。 （當采用串聯(lián)校正時，使得校正后系統(tǒng)的Bode圖即 為原有系統(tǒng)Bode圖和校正裝置的Bode圖直接相加）對于某些數(shù)學模型推導起來比較困難的元件，如液壓和氣動元件，通?？梢酝ㄟ^頻率響應實驗來獲得其Bode圖。在涉及到高頻噪聲時，頻域法設(shè)計比其他方法更為方便。！分析法或者綜合法都可應用根軌跡法 和頻率響應法實現(xiàn)。60低頻段 (第一個轉(zhuǎn)折頻率1之前的頻段)穩(wěn)態(tài)性能中頻段 (1 10c既c 頻段附近) 動態(tài)性能高頻段 (10c 以后的頻段) 抗干擾6.3.1 6.3.1 三頻段的概念三頻段的概念61一個設(shè)計合理系統(tǒng)的三頻段一個設(shè)計合理系

28、統(tǒng)的三頻段中頻段的斜率以20dB/dec為宜；低頻段和高頻段可以有更大的斜率 低頻段斜率大，提高穩(wěn)態(tài)性能； 高頻段斜率大，抑制干擾。但中頻段必須有足夠的帶寬，以保證系的相位裕 量，帶寬越大，相位裕量越大。！ c的大小取決于系統(tǒng)的快速性要求。c大快速性好，但抗擾能力下降。62低頻段低頻段vjjG)(K)(lglg)(20vK20L時時0L)(vK穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù)0型系統(tǒng) KpKpK K； KvKv KaKa0 0I型系統(tǒng) KpKp；KvKvK K ；KaKa0 0II型系統(tǒng) K Kp p；K Kv v；K Ka a= K= K63中頻段反映系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速性（動態(tài)特性）中頻段中頻段最小相位系統(tǒng)的相

29、位裕量中頻段的斜率高頻段的斜率中頻段的帶寬低頻段斜率64)102s.0)(12s.0(sK)s (G中頻段斜率變化對中頻段斜率變化對 的影響的影響6566676869Middle1.m60dB/dec 60dB/dec 肯定不穩(wěn)定；肯定不穩(wěn)定；40dB/dec 40dB/dec 可能穩(wěn)定，但穩(wěn)定裕量較小；可能穩(wěn)定，但穩(wěn)定裕量較小；20dB/dec 20dB/dec 一般穩(wěn)定，且穩(wěn)定裕量大。一般穩(wěn)定，且穩(wěn)定裕量大。!例外：頻帶太窄時，c g ，也不穩(wěn)定。中頻段斜率變化對中頻段斜率變化對 的影響的影響7063 串聯(lián)校正串聯(lián)校正將時域指標轉(zhuǎn)化為頻域指標后：穩(wěn)定性為將時域指標轉(zhuǎn)化為頻域指標后：穩(wěn)定性為

30、 gL， 常采用超前、滯后、滯后常采用超前、滯后、滯后超前三種方式。超前三種方式。暫態(tài)性能為暫態(tài)性能為 rrbcM, ；穩(wěn)態(tài)性能為；穩(wěn)態(tài)性能為K。串聯(lián)校正中。串聯(lián)校正中 、超前校正：、超前校正：已考慮了低頻衰減，則有已考慮了低頻衰減，則有 111 TsTsGc1、實質(zhì)：利用超前校正裝置的相位、實質(zhì)：利用超前校正裝置的相位超前特性增大系超前特性增大系 統(tǒng)的相角裕量，以改善系統(tǒng)的暫態(tài)性能。因此應統(tǒng)的相角裕量，以改善系統(tǒng)的暫態(tài)性能。因此應 將超前校正網(wǎng)絡的將超前校正網(wǎng)絡的 處于校正后系統(tǒng)的處于校正后系統(tǒng)的 處。處。m c 712、作用：、作用：1）使）使 2） %0cmc ，3）對提高穩(wěn)態(tài)精度作用不

31、大，抗高頻干擾能力降低。）對提高穩(wěn)態(tài)精度作用不大，抗高頻干擾能力降低。 63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正4）適于適于ess已滿足，噪音信號很小，但已滿足，噪音信號很小，但 不夠的不夠的 系統(tǒng)。系統(tǒng)。 st，% 3、步驟：、步驟：1）根據(jù)）根據(jù)ess確定確定K；2）根據(jù)）根據(jù)K、繪制原系統(tǒng)的繪制原系統(tǒng)的 ，確定未校正，確定未校正系統(tǒng)的系統(tǒng)的；00,gL sbct 、L72校正裝置校正裝置校正后系統(tǒng)校正后系統(tǒng)校正前系統(tǒng)校正前系統(tǒng)Ldb)( 0 0 90 0 m -40-40-20-20+201 2 c m c 73c a)若對若對已有要求，已有要求，則可查到則可查到 cL ；??；取 cm 使使 1lg10

32、mcL cL 與與 之和為之和為 0，即可求得，即可求得 。 c b)若對若對 未提出要求，則由未提出要求，則由 0 m（裕量（裕量 105），求得），求得 m 。則有。則有 mm sin1sin1 L在在 上查出其幅值為上查出其幅值為 1lg10，所對應的，所對應的 就是就是 c ，且，且 。cm 63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正c : 3）確定）確定和和744） ,11121TTTm ，,1cm 2cm 111121 TsTssssGc 63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正5）畫）畫 、ccLL曲線。曲線。 6）檢驗指標，若不滿足再重選一次）檢驗指標，若不滿足再重選一次 m 。c 和和 7）確定電路參數(shù)（）確定電

33、路參數(shù)（R、C等）。等）。 75例例1、若、若 1 ssKsG，要求在，要求在 ttr 下下 ,45, 1 . 00 ssedbLg10 ，求，求 sGc。 63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正)1( ssKR(s)C(s) s (Gc-) s (Go為為系系統(tǒng)統(tǒng)已已有有部部分分為為待待設(shè)設(shè)計計的的校校正正裝裝置置(s)(s)ocGG76解：解：1） 101 . 0 Kess10 K取取，畫，畫 00, L曲線，則有：曲線，則有： 16. 3,456 .17000 cgL 2） 00000356 . 76 .1745 m27.057.0157.0135sin135sin100 db6 . 51lg10 則則

34、，在，在 L上量上量 所對所對 db6 .5 77校正裝置校正裝置校正后系統(tǒng)校正后系統(tǒng)校正前系統(tǒng)校正前系統(tǒng)Ldb)( 0 0 90 0 m -40-40-20-20+201 2 c m c 178112.0145.0113 .823.22121 ssssGdbcCC ，3） 曲曲線線。畫畫, LLcC4）補償校正損失：）補償校正損失： 7 . 31 K，則有，則有 63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正3 . 4 C 即即3 .4 應應的的 112. 01145. 010 sssssGk79 3 . 43 . 445. 090180180110010 tgtgc 滿足要求。滿足要求。 000000455 .4

35、83 .279 .767 .6290 3 . 412. 01 tg63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正5）確定參數(shù)：）確定參數(shù)： ,27. 0,45. 02121 RRRTCR若選若選 kR202（任選，但應以（任選，但應以C不要太大為合理），不要太大為合理）， ufCkR33. 8541 ，則則80二、滯后校正：二、滯后校正：63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正，要求，要求 例例2、 12 . 011 . 0 sssKsG040,30 vK sdbLgc13 . 210 ，R(s)C(s) s (Gc-) s (Go為系統(tǒng)已有部分為系統(tǒng)已有部分為待設(shè)計的校正裝置為待設(shè)計的校正裝置(s)G(s)Goc)1s2 . 0)(

36、1s1 . 0( sK 81；30 vKK解：解：1） 2）畫）畫 00 、L006 .2712 ，c曲線，曲線， 不穩(wěn)。不穩(wěn)。 3 . 2 c 12 c 4）分析：現(xiàn)要求）分析：現(xiàn)要求 比比 小不少，小不少，c 3）若采用超前校正，則）若采用超前校正，則 cc ,L，且，且 之后的之后的 。經(jīng)計算：。經(jīng)計算： 仍仍時時當當 01.0 不滿不滿 ，足足03026 c 但但需放大需放大100倍，所以超前校正倍，所以超前校正難以湊效。難以湊效。8263 串聯(lián)校正串聯(lián)校正1、步驟：、步驟：1）根據(jù)）根據(jù)ess確定確定K，繪制原系統(tǒng)的，繪制原系統(tǒng)的 ，、00 L計算計算 。因此需要有一。因此需要有一

37、cLc m 使中頻的使中頻的率的校正網(wǎng)絡，且遠離率的校正網(wǎng)絡，且遠離 以使以使 （負的）（負的）對對 幾乎無影響，采用滯后校正。幾乎無影響，采用滯后校正。 所以可所以可個負斜個負斜等等。，00gL ：cc 2）確定）確定 a)若題目給出若題目給出 ，可選用之，簡單。，可選用之，簡單。 83b)若題目未給出若題目未給出 。c c c LC ，則利用：，則利用： 00105 cc 其中其中 為裕量為裕量 ，以補償，以補償 根據(jù)根據(jù) 在原系統(tǒng)在原系統(tǒng) 上查出對應的上查出對應的 63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正 0lg20 cL3）求）求 ：找出原：找出原 求得求得 4）確定）確定 （要遠離（要遠離 ：ccG

38、1 . 02 c 111221ssGc，），）， ，LLcc畫出畫出 曲線。曲線。 5）校驗：）校驗： 等。等。，gL 6）確定參數(shù)。）確定參數(shù)。84L02040608001. 0024. 01 . 027. 017 . 2c51010012c30c0007. 7gdbLg55. 90cLL0L63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正8563 串聯(lián)校正串聯(lián)校正30 Ka、取、取 040 c b、 ，設(shè)校正網(wǎng)絡在，設(shè)校正網(wǎng)絡在 處有處有 06 cc 00105 07. 7,55. 9,6 .27,1200 ggcdbL 上例：上例： 00046640 ccc 011004651090180 cctgtg 而而01

39、144510 cctgtg 即即8663 串聯(lián)校正串聯(lián)校正2012019. 0996. 03 . 0996. 044501510ccccctg 有有0966300192 cc 74. 25 .1838404300c 解解得得（負值舍去）（負值舍去） 74. 23 . 2在在故故c ，但但 sct sc17 . 2 取取內(nèi)均可，內(nèi)均可，87 1121lg20217 . 2 dbdbLcc、 024. 0,27. 01 . 0212 cd、 17 .4117 . 31024. 0127. 0 ssssGc故故取取 17 .4112 . 011 . 017 . 330 sssssGke、 63 串聯(lián)

40、校正串聯(lián)校正2 2. .7 74 41 1. .7 7t tg g1 1 54. 027. 07 . 27 . 39018011100tgtgtg f、 880000000403 .415 .894 .281 .153 .8490 滿足要求。滿足要求。 dbdbLLgg101207. 7,07. 7 當當 時時 滿足要求。滿足要求。 63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正2212,RRRCRT KR2002，選，選 MR2200200111則則G、確定參數(shù)：、確定參數(shù)： ufRTC5 .18200107 . 332 892）適用于對快速性要求不高而對抗高頻干擾能力較）適用于對快速性要求不高而對抗高頻干擾能力較

41、 高的系統(tǒng)。高的系統(tǒng)。3）當未校正系統(tǒng)具有較好的動特性而）當未校正系統(tǒng)具有較好的動特性而ess不夠時，用不夠時，用 滯后校正加一個放大倍數(shù)為的放大器，則有滯后校正加一個放大倍數(shù)為的放大器，則有 ccLTsTsG,11 lg20形狀不變，只向上移形狀不變，只向上移 c ,而而對對 K。 sse無影響，可使無影響，可使 倍，則倍，則 63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正2. 作用：作用：且抗高頻干擾能力提高。且抗高頻干擾能力提高。 1）以犧牲快速性換取穩(wěn)定裕度）以犧牲快速性換取穩(wěn)定裕度 gL、 ，但，但 sct 90。兩兩種種校校正正的的優(yōu)優(yōu)點點為為一一體體正正相相串串聯(lián)聯(lián)而而成成，它它集集前前校校個個超超前前

42、校校正正與與一一個個滯滯后后滯滯后后超超前前校校正正相相當當于于一一一一般般1 11 1其其中中：超超前前部部分分1 11 1滯滯后后部部分分1 1T T1 1) )( (d di id dd di ii ic cTTsTsTssTsG ，試試設(shè)設(shè)計計串串聯(lián)聯(lián)校校正正裝裝置置。，1 10 00 0s s速速度度誤誤差差系系數(shù)數(shù), ,4 40 0相相角角裕裕度度2 20 0r ra ad d/ /s s，開開環(huán)環(huán)系系統(tǒng)統(tǒng)截截止止頻頻率率: :列列性性能能指指標標若若要要求求系系統(tǒng)統(tǒng)具具有有下下設(shè)設(shè)控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)如如圖圖所所示示。1 1v vc c K例例：三、滯后三、滯后超前校正：超前校正：6

43、3 串聯(lián)校正串聯(lián)校正91R(s)C(s)(sGc-)(sGo為為系系統(tǒng)統(tǒng)已已有有部部分分為為待待設(shè)設(shè)計計的的校校正正裝裝置置)()(ocsGsG)12 . 0)(11 . 0( sssK解：解：對對數(shù)數(shù)幅幅頻頻特特性性值值繪繪制制校校正正前前系系統(tǒng)統(tǒng)開開環(huán)環(huán)并并按按此此, ,求求確確定定系系統(tǒng)統(tǒng)的的開開環(huán)環(huán)增增益益( (1 1) )根根據(jù)據(jù)穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)指指標標要要KK921 10 00 0該該系系統(tǒng)統(tǒng)為為1 1型型v v KK：及及串串聯(lián)聯(lián)校校正正的的形形式式。幅幅穿穿頻頻率率( (2 2) )由由暫暫態(tài)態(tài)指指標標確確定定c c。c cc cc cc c4 40 01 15 5. .2 26 6)

44、 )( (1 18 80 0) )( (此此處處原原系系統(tǒng)統(tǒng)的的相相角角裕裕量量4 40 0d dB B/ /d de ec c處處的的斜斜率率為為未未校校正正時時，系系統(tǒng)統(tǒng)在在2 20 0r ra ad d/ /s s。頻頻率率的的為為校校正正后后求求的的由由暫暫態(tài)態(tài)要要求求，取取系系統(tǒng)統(tǒng)要要 jGco：計計算算。剪剪切切系系統(tǒng)統(tǒng)超超前前校校正正。進進行行值值達達不不到到設(shè)設(shè)計計要要求求，需需若若不不校校正正，此此: :可可見見o o 93401-20-40L()-20-402010100-600.16031校正前校正前94遲遲后后校校正正。7 7. .9 96 6d dB B，故故又又需需

45、下下移移上上，故故需需將將中中頻頻段段垂垂直直可可見見它它處處在在0 0d dB B線線之之7 7. .9 96 6d dB B. .1 10 02 20 04 40 0l lg g1 10 02 20 0l lg g) )( () )值值。( (處處的的幅幅值值再再求求原原系系統(tǒng)統(tǒng)在在c co oc cc c KLL(3)超前校正設(shè)計(3)超前校正設(shè)計) )- -1 12 2- -( (5 51 15 5. .2 26 64 40 0) )( () )( (：提提供供處處所所故故超超前前校校正正部部分分) )( (處處產(chǎn)產(chǎn)生生遲遲后后相相角角要要在在將將并并考考慮慮到到遲遲后后校校正正部部分

46、分根根據(jù)據(jù)相相角角裕裕量量的的要要求求，c c1 1c co od dc cc c1 1c c的相角為應在，95m mc cm md dd d. .并并且且令令4 40 0取取. .3 36 6. .7 74 42 29 9. .7 74 4 ， 1 10 0, ,傳傳遞遞函函數(shù)數(shù)，取取為為簡簡化化校校正正后后系系統(tǒng)統(tǒng)開開環(huán)環(huán)1 10 0。附附近近有有一一原原系系統(tǒng)統(tǒng)的的極極點點9 9. .4 41 1s s4 42 2. .6 61 11 1s s9 9. .4 41 1超超前前校校正正傳傳遞遞函函數(shù)數(shù)為為9 9. .4 41 11 1s si in n1 1s si in n1 1超超前前

47、校校正正裝裝置置中中的的d do od dd dc cd dm mm m ZPZTT，由由22. 0 960 0. .0 02 23 3s s1 10 0. .1 1s s1 11 1s s4 42 2. .6 61 11 1s s1 10 01 1傳傳遞遞函函數(shù)數(shù)就就為為：c cd d G設(shè)計設(shè)計（4）遲后校正（4）遲后校正。；5 1 13 3. .9 98 81 10 02 20 0l lg g7 7. .9 96 6) )( () )( (2 20 0l lg g2 20 0l lg g) )( () )( () )( (即即：0 0) )( () )( () )( (即即：處處應應通通

48、過過0 0d dB B幅幅頻頻曲曲線線在在校校正正后后系系統(tǒng)統(tǒng)的的開開環(huán)環(huán)對對數(shù)數(shù)c cc cc cd dc co oc cc ci ic cc cd dc co oc co oc cc cd dc cc ci ic cdbLLLLLLLL97.8 . 02 . 0)2 . 01 . 0(1 14 4( (r ra ad d/ /s s) )5 52 20 01 1此此處處取取1 1由由于于工工程程上上有有i ic ci ic ci i TTT ，) )0 0. .0 02 23 3) )( (1 11 1. .2 25 5( (1 1) )0 0. .1 1) )( (1 10 0. .2

49、25 5( (1 1) )( () )( () )( (為為：超超前前校校正正裝裝置置傳傳遞遞函函數(shù)數(shù)后后1 1. .2 25 51 10 0. .2 25 51 1) )( (：滯滯后后校校正正的的傳傳遞遞函函數(shù)數(shù)為為c cd dc ci ic cc ci isssssGsGsGsssG 滯滯特性曲線如下圖所示特性曲線如下圖所示98401-20-40L()-20-402010100-600.160311.250.2542.620校正裝置校正裝置校正前校正前校正后校正后99，滿滿足足要要求求。 404 45 5) )( () )0 0. .0 01 1) )( (1 10 0. .0 02 2

50、3 3) )( (1 11 1. .2 25 5( (1 1) )0 0. .2 25 51 10 00 0( (1 1( (s s) )( (s s) )( (s s) )c co oc ck ksssssGGG( (5 5) )校校驗驗： 特點與作用：特點與作用：用低頻積分性質(zhì)和高頻相位超前的特性來全面改善用低頻積分性質(zhì)和高頻相位超前的特性來全面改善 系統(tǒng)性能，低頻段提高穩(wěn)態(tài)精度，高頻段相位超前系統(tǒng)性能，低頻段提高穩(wěn)態(tài)精度，高頻段相位超前 使使 % 。 2. 用于需要同時改善暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能的系統(tǒng)，但結(jié)構(gòu)用于需要同時改善暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能的系統(tǒng)，但結(jié)構(gòu) 復雜，校正繁瑣。復雜，校正繁瑣。 100四

51、、期望特性法（只適用于最小相位系統(tǒng)）四、期望特性法（只適用于最小相位系統(tǒng)） （一）期望特性法：（一）期望特性法：63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正上述三種方法均為試探法上述三種方法均為試探法從原系統(tǒng)的從原系統(tǒng)的 kG出發(fā)，出發(fā)，靠性差，工作量大?？啃圆睿ぷ髁看?。cG，若不滿足需重選，可，若不滿足需重選，可依據(jù)分析和經(jīng)驗，選取依據(jù)分析和經(jīng)驗，選取 根據(jù)給出的性能指標先求出與此對應的系統(tǒng)幅根據(jù)給出的性能指標先求出與此對應的系統(tǒng)幅 L希望對數(shù)幅頻特性，希望對數(shù)幅頻特性， L比較，比較，頻特性頻特性與原系統(tǒng)的與原系統(tǒng)的再將它再將它以確定以確定 sGc，進而確，進而確定其參數(shù)。定其參數(shù)。 101 ，sGsGsGc

52、 ， LLLc 校正后校正后 則則 ， .LLLc 。sGc據(jù)此寫出據(jù)此寫出 低頻：低頻：K應充分大，且具有負斜率，保證應充分大，且具有負斜率，保證ess的要求。的要求。c 20 st、 %中頻：宜取中頻：宜取 且寬，且寬， 適當，保證適當，保證 。 高頻：應有較大的幅值衰減，抗高頻干擾能力增強。高頻：應有較大的幅值衰減，抗高頻干擾能力增強。63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正（二）典型期望對數(shù)頻率特性：（二）典型期望對數(shù)頻率特性： 二階期望特性：二階期望特性：校正后為典型二階系統(tǒng)，又稱為典型校正后為典型二階系統(tǒng)，又稱為典型1型系統(tǒng)，型系統(tǒng)，102 122212nnnnckssssTssKsGsGsG n

53、根據(jù)要求確定根據(jù)要求確定 和和 ： 1221 ncnT2142 cvcnK63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正-20-40 2nvcK nT 211 L()0103nst 4%,3 . 4% 此時此時 各項性能最好。各項性能最好。 1,5 .65,80 rMT 63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正707. 0 工程上稱工程上稱 為最佳二階系統(tǒng)，為最佳二階系統(tǒng)， 二階期望特性因系統(tǒng)性能指標和典型特性間關(guān)系較二階期望特性因系統(tǒng)性能指標和典型特性間關(guān)系較簡單，便于計算而比較實用，但它比高階希望特性簡單，便于計算而比較實用，但它比高階希望特性的適應性差。的適應性差。2.三階期望特性：三階期望特性：校正后為典型三階系統(tǒng)，又稱為典型

54、校正后為典型三階系統(tǒng)，又稱為典型2型系統(tǒng)，型系統(tǒng)，104kLdb0204040c12其中其中 2111TKT 21 K即即12 h且且可以證明：當可以證明：當h一定時有：一定時有： ，121 hc 122 hhc 63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正 11221 sTssTKGk105h 3 4 5 6 7 8 9 10 3036424649515355 52.643.637.633.229.827.22520.32Tts12119 10111213145 h可見：當可見：當時，性能最好，時，性能最好，st最短，此為工程值。最短，此為工程值。但若要求但若要求 %30% 7 h較好。較好。 ，則選，則選 在此

55、在此 21110180 tgtg10621 m求求得得m m 21, 對應的對應的 在在 的幾何中點，的幾何中點，11sinsin112121 hhm 并求得并求得 63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正0 dd令令3、四階期望特性：、四階期望特性： 11114312 sssssKsGk107L01234c404020206063 串聯(lián)校正串聯(lián)校正為低頻為低頻10 屬于屬于1型系統(tǒng)，型系統(tǒng)，要滿足，要滿足ess的要求，的要求，108因為只適用于最小相位系統(tǒng)，因為只適用于最小相位系統(tǒng)，故省去故省去 曲線曲線 0L1、繪制原系統(tǒng)的、繪制原系統(tǒng)的按按ess要求繪制，檢驗性能指標。要求繪制，檢驗性能指標。 L：2、確

56、定期望的、確定期望的63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正中頻的連接段；中高頻的連接段及高頻段應盡可能考中頻的連接段；中高頻的連接段及高頻段應盡可能考慮未校正系統(tǒng)。慮未校正系統(tǒng)。 21 20 且寬，且寬，為中頻，應為為中頻，應為32 是低頻與是低頻與（三）期望特性法的步驟：（三）期望特性法的步驟：109(3)高頻段無特殊要求可保持原斜率不變。高頻段無特殊要求可保持原斜率不變。(4)低中頻連接段與中頻的交點頻率不能靠近低中頻連接段與中頻的交點頻率不能靠近 c 22 . 01 . 0c 取取 -對三、四階系對三、四階系 統(tǒng)而言。統(tǒng)而言。 63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正。較較好好，：和和確確定定 sin1sin12%,33

57、 htccs(2)中頻段按中頻段按。確確定定低低頻頻段段按按Kess, (1)4、校驗校正后系統(tǒng)的性能指標，確定結(jié)構(gòu)參數(shù)。、校驗校正后系統(tǒng)的性能指標，確定結(jié)構(gòu)參數(shù)。LLLGGGGGGGckcckc ,:3、確定、確定110 ，要要求求：例例1025.011.03 sssKsG sGstsKvcsv，求求)(6 . 0%,30%,1200, 1 正正好好。解解：1,40,10,200(1)21 vKKv 63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正dbK46200lg20lg20 )1(431025. 01 . 0200scccc 可可見見：0000110371 .479 .769043025. 0431 . 090

58、 tgtg 不穩(wěn)定。不穩(wěn)定。 11163 串聯(lián)校正串聯(lián)校正Ldb1 . 0110100200LLcL23340151254c0.3112 ：確確定定期期望望特特性性 (2)L%30%10 ，由由14 . 016. 0 rM 35.1 rM解解得得，又又08 .4774. 01sin rM28.03 .1500 rM取取 s11511415 . 215 . 12c2 取取stMMsrrc63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正11367. 21540,1402330 cs 為為方方便便起起見見，取取,13152 . 02 . 0320sc 于于線線交交作作從從L402 ,11254s 。得得到到 L 1008.

59、0112. 411 . 0133. 011251002411013: ssssssssGLLLcc(3) 63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正114（4）校驗：）校驗： 15025. 015008. 01512. 41533. 09011110 tgtgtgtg ,8 .472 .526 .208 . 61 .897 .78900000000 )2656.1( rM此此時時 滿足。滿足。3 . 0266. 012656. 114. 016. 0 滿滿足足。,6 . 0539. 012656. 15 . 212656. 15 . 122stcs 63 串聯(lián)校正串聯(lián)校正11564 反饋校正反饋校正 除了串聯(lián)校正

60、外，反饋校正也是廣泛應用的一除了串聯(lián)校正外，反饋校正也是廣泛應用的一種校正方式。實用中采用局部反饋校正較多。第三種校正方式。實用中采用局部反饋校正較多。第三章中改善二階系統(tǒng)性能之一的速度反饋即是反饋校章中改善二階系統(tǒng)性能之一的速度反饋即是反饋校正的應用。系統(tǒng)采用反饋校正后，除了可以得到與正的應用。系統(tǒng)采用反饋校正后，除了可以得到與串聯(lián)校正相同的校正效果外，還可以獲得某些改善串聯(lián)校正相同的校正效果外，還可以獲得某些改善系統(tǒng)性能的特殊功能。系統(tǒng)性能的特殊功能。 116一、反饋校正對系統(tǒng)特性的影響及其特點：一、反饋校正對系統(tǒng)特性的影響及其特點：如圖典型結(jié)構(gòu)：如圖典型結(jié)構(gòu)： cGGGG2221 jGj